1. 概述

管道全自动焊接技术在长输管道施工焊接中已应用多年，随着科学技术进步，管道全自动焊接技术日益完善，逐步向智能化发展。

中俄东线天然气管道焊接施工全部采用管道全自动焊接技术。中俄东线管材钢级为X80M、管径为φ1422mm×25.7mm、设计压力12MPa，是当前国内压力最高，管径最大的天然气管道。本人监理中俄东线辽河项目全自动焊接机组，采用全套熊谷管道全自动焊接设备，根焊设备为A-810/65、填充盖面设备为A-610，焊材根焊为RE70S-6、填盖为RE80S-G，保护气体为混合性气体（20%CO2+80%Ar），坡口为复合型，焊接工艺规程为WPS-ZEDX-L08，无损检测采用管道全自动超声波（AUT）技术。

2. 焊接质量控制措施

辽河焊接机组自2017年12月13日开工至2018年3月31日止，共焊接890道焊口，AUT检测不合格焊口36道，一次合格率为95.96%。不合格焊口中未熔合26道、占72.2%，未焊透10道、占27.8%。AUT对焊缝进行检测如图1所示，AUT检测部分不合格焊口统计结果如附表所示。

图1?AUT对焊缝进行检测

熊谷管道全自动焊热焊及填充每层焊接厚度3mm左右，从统计表中看缺陷发生在热焊中的有6道焊口、发生在填充一有3道、填充二有5道、填充三有1道、填充四有9道、填充五有7道、填充六有5道。

针对焊接缺陷的产生情况，主要制定以下措施：

（1）加强坡口加工质量?从统计表中看，10道未焊透不合格焊口，均发生在热焊中，占不合格焊口28%，而且相对位置较集中（3220～4200），缺陷自身高度0.7～0.8mm之间。说明此处坡口钝边较厚，热焊电流没有彻底将钝边熔化，而产生未焊透。

由于管道全自动焊接主要缺陷是坡口未熔合，所以坡口加工质量直接影响焊接质量。采取措施：首先要有一个加工精度高的坡口加工机，刚开工时，辽河二机组坡口机工作不正常，造成加工完的坡口有波浪纹存在，有的坡口钝边超过工艺要求，说明坡口机的加工精度不够，这种情况下加工出的坡口，如若还进行组对焊接，易造成坡口未熔合。波浪纹有凸凹，全自动焊接时，由于焊枪为平摆，且焊接速度较快，A-610外焊机自身装配的跟踪系统，若未及时扫描发现坡口宽度有差异，并立即进行干预调整，或坡口宽度在短距范围内频繁变动，跟踪反馈系统调整紊乱，都容易产生未熔合现象。现场坡口加工、检查坡口尺寸如图2、图3所示。

图2?坡口加工

图3?检查坡口尺寸

从统计表中看，未熔合缺陷在填一、填二、填三焊缝上出现未熔合较少、这三层焊道坡口宽度相对小，坡口宽度小使得焊枪摆幅小，摆动频率高，在送丝速度一定情况下母材与填充金属熔合充分，因而产生未熔合的几率较小。而填四、填五、填六层较缺陷较集中，说明焊道宽度的增加，对自动焊焊接质量影响很大。因为A-610外焊参数为预先设定并输入，如果坡口加工精度不高，坡口宽度大于工艺设定值，易出现在同等电流、焊接速度和送丝量下产生坡口未熔合现象。

坡口机不能等同于其他设备，它属于机械精加工设备。坡口机每天在运转，而且工况条件差，在东北一年四季70℃温差变化，风吹日晒雨淋。所以说要想合格坡口，坡口机维护保养是前提，尤其是液压系统应正常、转动轴配合间隙、轴承径向（轴向）游隙应控制在合格范围内。选择合格刀具并定期更换，以保证坡口机始终处在良好状态。

（2）提高焊工责任性?φ1422mm×25.7mm，圆周长为4465mm，统计表看到不合格焊口发生在5～7点位有27道焊口，占75%，为不合格焊口主要问题。

管道全自动焊接自动化、信息化很高，但全自动焊工是保证焊接质量的关键，虽然全自动焊容易掌握，但焊工责任心尤为重要。焊工在焊接时，首先要校正焊接轨道，保证焊枪不偏离焊缝。一般轨道安装从热焊开始直至盖面焊接结束不更换轨道，由于焊枪安装、拆卸多次，容易使轨道偏差。同时由于焊枪小车运动造成的轨道磨损，也会引起焊枪偏差，焊接时产生缺陷。这就要求每个焊工每次焊接前要准确对轨道进行校对，同时加强对轨道磨损修复或更换。

焊工要在焊接过程中，观察电弧在坡口两侧的熔合情况，填充焊都是双焊枪，当发现焊接过程中电弧有异常时，应马上停止该枪焊接，及时进行修焊处理。并对焊枪的摆动宽度及坡口边缘停留时间进行调整。相对于焊缝其他位置，焊工观察5～7点位电弧确实有些不便，27道不合格焊口在5～7点位，说明焊工在焊接观察过程中一是责任心没到位，二是该处确实给焊工观察电弧带来难点，出现电弧异常时没有及时发现，造成焊道未熔合。

机组要加强焊工责任心教育，两名焊工要对焊缝360°全过程监控，尽量减少此处缺陷产生。另外，对焊工在焊接过程中发现5～7点位缺陷，并及时纠正的应给与适当奖励，激励焊工责任心。

（3）加强焊接设备保养与维护?焊接设备正常运行是保证焊接质量首要条件。管道全自动焊接设备较复杂，包括电源系统、机械系统、控制系统等，不是机组人员短时间所能掌握的。辽河二机组全自动焊接设备一直由厂家与施工单位焊接教师共同来维护保养。设备定期维护是保证焊接质量的重要条件。现场监理在履职时，一是发现焊口外观质量问题时，及时向机组提出，避免重复问题的发生。二是经常的与焊工沟通了解焊接设备工作状态。由于焊接设备使用时间长，焊接参数随着时间、温度而变化，为此应及时的调整焊接参数，始终使焊接设备处在良好状态。

3. 结语

熊谷管道全自动焊在中俄东线天然气管道应用，提高了施工效率、减轻了工人劳动强度。在应用中严格按工艺规程实施，对坡口加工、焊接参数调整、设备的维护及保养经常检查，使设备、人员处在良好状态，从而保证管道焊接一次合格率在95%以上。